Сравнение современных СУБД
Информацией, хранящейся в базе данных (БД), может быть всё что угодно: каталог продукции, информация о клиентах, контент веб-сайта и др. Для обеспечения доступа к информации, хранящейся в базе данных, а также для управления ею, применяют систему управления базами данных (СУБД). СУБД — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, базирующиеся на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД. Системы управления базами данных помогают отсортировать информацию, а также связать базы данных между собой, при этом предоставив отчет об изменениях и зарегистрированных событиях.
В этой статье мы обсудим самые популярные СУБД, которые реально используются повсеместно в настоящее время и обозначим их достоинства и недостатки. Несмотря на то, что статья написана в 2017 году, она по большей части остаётся актуальной и по сей день.
Интересуетесь максимально актуальными данными? Обратите внимание на две более свежие статьи «Анализ популярных реляционных и нереляционных систем управления базами данных» (с) 2022 г., которые опубликованы в журнале Системный администратор.
На что стоит обращать внимание
Несмотря на то, что все системы управления базами данных выполняют одну и ту же основную задачу (т.е. дают возможность пользователям создавать, редактировать и получать доступ к информации, хранящейся в базах данных), сам процесс выполнения этой задачи варьируется в широких пределах. Кроме того, функции и возможности каждой СУБД могут существенно отличаться. Различные СУБД документированы по-разному: более или менее тщательно. По-разному предоставляется и техническая поддержка.
При сравнении различных популярных баз данных, следует учитывать, удобна ли для пользователя и масштабируема ли данная конкретная СУБД, а также убедиться, что она будет хорошо интегрироваться с другими продуктами, которые уже используются. Кроме того, во время выбора следует принять во внимание стоимость системы и поддержки, предоставляемой разработчиком.
Если речь идёт о выборе СУБД для предприятия, то следует принять во внимание возможность СУБД «расти» вместе с развитием организации. Малому бизнесу могут потребоваться только базовые функции и возможности, а также небольшое количество информации, размещаемой в БД. Но требования могут существенно расти с течением времени, а переход на другую СУБД может стать проблемой.
Существует несколько популярных СУБД, как платных, так и бесплатных, которые можно рекомендовать для применения в организации. Выполняя поиск, рассмотрите как минимум перечень из десяти СУБД, приведённых ниже, включая отечественные продукты.
1. Oracle 12c
Неудивительно, что корпорация Oracle предлагает одноимённый продукт, с которого обычно начинается рассмотрение вариантов популярных СУБД. Первая версия Oracle была создана в конце 70-х годов. На данный момент у этого продукта блестящая репутация. Кроме того, существует несколько версий этого продукта для удовлетворения потребностей конкретной организации.
Актуальная версия Oracle на момент написания настоящей статьи — 12с — предназначена для облачных сред и может быть размещена на одном или нескольких серверах, это позволяет управлять базами данных, которые содержат миллиарды записей. Некоторые из функций новейшей версии Oracle включают в себя grid framework и использования как физических, так и логических структур.
Это означает, что физическое управление данными не влияет на доступ к логическим структурам. Кроме того, безопасность в этой версии доведена до высочайшего уровня, потому что каждая транзакция изолирована от других.
Достоинства
- Самые свежие инновации и впечатляющий функционал уже внедрены в этом продукте, поскольку компания Oracle стремится держать планку даже на фоне других разработчиков СУБД.
- Оракул является крайне надёжной, фактически это эталон надёжности среди подобных систем.
Недостатки
- Стоимость Oracle может оказаться непомерно высокой, особенно для небольших организаций.
- Система может потребовать значительных ресурсов уже сразу после установки, поэтому возможно потребуется модернизировать оборудование для внедрения Oracle.
Идеально подходит для крупных организаций, которые работают с огромными базами данных и разнообразными функциями.
2. MySQL
MySQL — одна из самых популярных СУБД для веб-приложений. Фактически, является стандартом de facto для веб-серверов, которые работают под управлением операционной системы Linux. MySQL — это бесплатный пакет программ, однако новые версии выходят постоянно, расширяя функционал и улучшая безопасность. Существуют специальные платные версии, предназначенные для коммерческого использования. В бесплатной версии наибольший упор делается на скорость и надежность, а не на полноту функционала, который может стать и достоинством и недостатком — в зависимости от области внедрения.
Разработку и поддержку MySQL осуществляет корпорация Oracle, получившая права на торговую марку вместе с поглощённой Sun Microsystems, которая ранее приобрела шведскую компанию MySQL AB. Продукт распространяется как под GNU General Public License, так и под собственной коммерческой лицензией. Помимо этого, разработчики создают функциональность по заказу лицензионных пользователей. Именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.
Эта СУБД позволяет выбирать различные движки для системы хранения, которые позволяют менять функционал инструмента и выполнять обработку данных, хранящихся в различных типах таблиц. Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц. Она также имеет простой в использовании интерфейс, и пакетные команды, которые позволяют удобно обрабатывать огромные объемы данных. Система невероятно надежна и не стремится подчинить себе все доступные аппаратные ресурсы.
Достоинства
- Распространяется бесплатно
- Прекрасно документирована
- Предлагает много функций, даже в бесплатной версии
- Пакет MySQL включен в стандартные репозитории наиболее распространённых дистрибутивов операционной системы Linux, что позволяет устанавливать её элементарно просто
- Поддерживает набор пользовательских интерфейсов
- Может работать с другими базами данных, включая DB2 и Oracle.
Недостатки
- Придётся потратить много времени и усилий, чтобы заставить MySQL выполнять несложные задачи, хотя другие системы делают это автоматически, например: создавать инкрементные резервные копии.
- Отсутствует встроенная поддержка XML или OLAP.
- Для бесплатной версии доступна только платная поддержка.
Идеально подходит для: организаций, которым требуется надежный инструмент управления базами данных, но бесплатный.
3. Microsoft SQL сервер
Ещё одной из популярных СУБД является программный продукт Microsoft SQL-сервер. Это система управления базами данных, движок которой работает на облачных серверах, а также локальных серверах, причем можно комбинировать типы применяемых серверов одновременно. Вскоре после выпуска Microsoft SQL Server 2016, Microsoft адаптировала продукт для операционной системы Linux, а на платформе Windows он работал изначально.
Одной из уникальных особенностей версии 2016 года является temporal data support (временная поддержка данных), которая позволяет отслеживать изменения данных с течением времени. Последняя версия Microsoft SQL-сервер поддерживает dynamic data masking (динамическую маскировку данных), которая гарантирует, что только авторизованные пользователи будут видеть конфиденциальные данные.
Достоинства
- Продукт очень прост в использовании
- Текущая версия работает быстро и стабильно
- Движок предоставляет возможность регулировать и отслеживать уровни производительности, которые помогают снизить использование ресурсов.
- Вы сможете получить доступ к визуализации на мобильных устройствах.
- Он очень хорошо взаимодействует с другими продуктами Microsoft.
Недостатки
- Цена для юридических лиц оказывается неприемлемой для большей части организаций
- Даже при тщательной настройке производительности SQL Server способен задействовать все доступные ресурсы
- Сообщается о проблемах с использованием службы интеграции для импорта файлов
- Есть смысл покупать лицензию на этот продукт, если уже внедрена (читай «куплена») экосистема Microsoft.
Идеально подходит для: крупных организаций, которые уже используют ряд продуктов Microsoft.
4. PostgreSQL
PostgreSQL является одним из нескольких бесплатных популярных вариантов СУБД, часто используется для ведения баз данных веб-сайтов. Это весьма старая систма, поэтому в настоящее время она хорошо развита, и позволяет пользователям управлять как структурированными, так и неструктурированными данными. Может быть использована на большинстве основных платформ, включая Linux (где особенно хорошо проявляется производительность). Прекрасно справляется с задачами импорта информации из других типов баз данных с помощью собственного инструментария.
Движок БД может быть размещен в ряде сред, в том числе виртуальных, физических и облачных. Самая свежая версия, PostgreSQL 9.5, предлагает обработку больших объемов данных и увеличение числа одновременно работающих пользователей. Безопасность была улучшена благодаря поддержке DBMS_SESSION.
Достоинства
- Является масштабируемым решением и позволяет обрабатывать терабайты данных.
- Поддерживает формат json.
- Существует множество предопределенных функций.
- Доступен ряд интерфейсов.
Недостатки
- Документация туманна, поэтому, возможно, ответы на некоторые вопросы придется искать в интернете.
- Конфигурация может смутить неподготовленного пользователя.
- Скорость работы может падать во время проведения пакетных операций или выполнения запросов чтения.
Идеально подходит для организаций с ограниченным бюджетом, но требует привлечения квалифицированных специалистов, когда требуется возможность выбрать уникальный интерфейс и использовать json.
5. MongoDB
Еще одна бесплатная система, которая имеет коммерческую версию — MongoDB. Считается одним из классических примеров NoSQL-систем, использует JSON-подобные документы и схему базы данных. Написана на языке C++. Она предназначена для приложений, которые используют как структурированные, так и неструктурированные данные. Ядро является очень гибким и работает при подключении базы данных к приложениям через драйверы MongoDB. Существует широкий выбор доступных драйверов, поэтому легко найти драйвер, который будет работать с требуемым языком программирования.
Поскольку изначально система MongoDB не была разработана для обработки моделей реляционных данных (хотя может это выполнять), могут возникнуть проблемы производительности, если попытаться использовать её таким образом. Однако, движок предназначен для обработки различных данных, которые нельзя отнести к реляционным, и может хорошо справляться там, где другие движки работают медленно или вообще бессильны.
MongoDB 5.0 — это последняя версия (на июль 2021 г.), и она имеет новую подключаемую систему движков хранения. Документы могут быть проверены в процессе обновления или выполнения вставок, а функции текстового поиска были улучшены. Новая способность частичного индексирования может привести к более высокой производительности, уменьшая размер индексов.
Достоинства
- Скорость и простота в использовании
- Движок поддерживает json и другие традиционные документы NoSQL.
- Данные любой структуры могут быть сохранены/прочитаны быстро и легко.
Недостатки
- SQL не используется в качестве языка запросов.
- Инструменты для перевода SQL-запросов в MongoDB доступны, но их следует рассматривать именно как дополнение.
- Программа установки может занять много времени.
Подходит для организаций, работающих с разнородными данными, которые тяжело поддаются классификации. Для внедрения потребуются высококлассные специалисты.
6. MariaDB
Эта СУБД является бесплатной, но как и многие другие бесплатные приложения, предлагает платные версии. Есть множество доступных плагинов расширений, пожалуй, это самая быстро-развивающаяся СУБД на данный момент.
MariaDB фактически — это ответвление от СУБД MySQL, разрабатываемое сообществом под лицензией GNU GPL. Разработку и поддержку MariaDB осуществляет компания MariaDB Corporation Ab и фонд MariaDB Foundation. Толчком к созданию стала необходимость обеспечения свободного статуса СУБД, в противовес политике лицензирования MySQL компанией Oracle. Система лицензирования MariaDB обязывает участников, желающих добавить свой код в основную ветку СУБД, обмениваться своими авторскими правами с MariaDB Foundation для охраны лицензии и возможности создавать критические исправления для MySQL.
Ведущий разработчик — Майкл Видениус, автор оригинальной версии MySQL и основатель компании Monty Program AB.
Ядро базы данных позволяет выбирать из нескольких систем хранения, и это делает использование ресурсов более оптимизированным, что повышает производительность запросов и обработки. В состав MariaDB включена подсистемы хранения данных XtraDB для возможности замены InnoDB, как основной подсистемы хранения. Также включены подсистемы Aria, PBXT и FederateX. Она полностью совместима с MySQL, и вполне подходит в качестве замены, т.к. полностью клонирован как набор команд, так и API. Многие разработчики MySQL были вовлечены в процесс разработки, а сейчас принимают участие в развитии.
Достоинства
- Производительность
- Индикаторы дадут вам знать, как обрабатывается запрос.
- Расширяемая архитектура и плагины позволяют настраивать инструмент в соответствии с вашими потребностями.
- Шифрование доступно в сети, сервере и уровне приложения.
Недостатки
- На данный момент стабильность ниже, чем у MySQL, поэтому даже на новых проектах можно рекомендовать устанавливать mysql.
- Движок довольно новый, поэтому пока нет никаких гарантий дальнейших обновлений.
- Как и во многих других бесплатных базах данных, вам придется платить за поддержку.
Идеальна как альтернатива MySQL, если MySQL не устраивает по каким-то причинам.
7. DB2
Созданная компанией IBM, DB2 представляет собой СУБД, которая имеет возможности NoSQL, и может читать JSON и XML-файлы. Ввиду того, что система разрабатывалась для серверов компании IBM модельного ряда iSeries, логично, что система работает на Windows, Linux и Unix.
Диалект языка SQL, используемый в DB2 за редкими исключениями строго декларативен, система снабжена многофазовым оптимизатором, строящим по этим декларативным конструкциям план выполнения запроса. В диалекте SQL DB2 отсутствуют подсказки оптимизатору, мало развит (а долгое время вообще отсутствовал) язык хранимых процедур, и, таким образом, всё направлено на поддержание декларативного стиля написания запросов. Язык SQL DB2 при этом является вычислительно полным, то есть потенциально позволяет в декларативной форме определять любые вычислимые соответствия между исходными данными и результатом. Это достигается в том числе за счёт использования табличных выражений, рекурсии и других развитых механизмов манипулирования данными.
Оптимизатор DB2 широко использует статистику распределения данных в таблицах (если процесс её сбора был выполнен администратором базы данных), поэтому один и тот же запрос на языке SQL может быть оттранслирован в совершенно различные планы выполнения в зависимости от статистических характеристик данных, которые он обрабатывает.
В рамках концепции повышения уровня интеграции средств безопасности в компьютерной системе, DB2 не имеет собственных средств аутентификации пользователей, интегрируясь со средствами операционной системы или специализированными серверами безопасности. В рамках DB2 осуществляется только авторизация пользователей, аутентифицированных системой.
DB2 является единственной реляционной СУБД общего назначения, имеющей реализации на аппаратно-программном уровне (система IBM i; также в оборудовании мэйнфреймов IBM System z реализуются средства поддержки DB2).
Современные версии DB2 обеспечивают расширенную поддержку использования данных в формате XML, в том числе операции с отдельными элементами документов XML.
Текущая версия DB2 — это LUW 11.1, которая предлагает разнообразные улучшения и доработки. Одно из них, ускорение Blu , которое предназначено, для того чтобы сделать эту базу данных быстрее. Пропуск данных предназначен для повышения быстродействия системы с большим количеством данных, чем может она может вместить в себя. Последняя версия DB2 также обеспечивает усовершенствованные функции аварийного восстановления, совместимости и аналитики.
Достоинства
- Blu Acceleration позволяет грамотно задействовать ресурсы для объёмных баз данных.
- Может быть размещена в облачном хранилище, на физическом сервере, или же и там, и там одновременно.
- Несколько задач могут выполняться одновременно с помощью планировщика задач.
- Коды ошибок и коды завершения позволяют легко отследить, какие задания выполняются или выполнились с помощью планировщика задач.
Недостатки
- Цена за пределами бюджета многих физических лиц и небольших организаций.
- Сторонние приложения или дополнительное программное обеспечение требуется, для того чтобы заставить функционировать кластеры или несколько вторичных узлов.
- Базовая поддержка доступна только в течение трех лет; после этого, она внезапно становится платной.
Подходит для: крупных организаций, которые планируют выжимать максимум из имеющихся ресурсов и обрабатывают большие БД.
8. SAP HANA
Разработанная компанией SAP SE, SAP HANA — это СУБД, с движком ориентированным на работу со столбцами, работающая с родными данными SAP и чужими данными. Ядро ориентировано на сохранение и извлечение данных из приложений и других источников на нескольких уровнях хранения. Система может быть размещена на физических серверах или в облаке.
Достоинства
- Она поддерживает SQL, OLTP и OLAP.
- Ядро снижает требования к ресурсам за счет использования сжатия.
- Данные хранятся в памяти, сокращая время доступа, в некоторых случаях, значительно.
- Отчеты формируются в реальном времени.
- Может взаимодействовать с рядом других приложений.
Недостатки
- Поставляется только для работы на ограниченном наборе оборудования: производитель производит сертификацию определённых моделей серверных узлов с конкретной конфигурацией
- Высокая стоимость лицензий даже если речь идёт о плате за программное обеспечение предприятия.
- Это всё ещё относительный новичок, требуются постоянные обновления.
Идеально подходит для: организаций, которые захватывают данные из приложений и при этом неограниченны в бюджете.
9. ЛИНТЕР
«Линтер» — российская СУБД, реализующая стандарт SQL:2003 (за исключением нескалярных типов данных и объектно-ориентированных возможностей) и поддерживающая большинство операционных систем, в том числе семейство Windows, различные версии UNIX, ОС реального времени (включая QNX).
К особенностям можно отнести защиту данных: 2 класс защиты данных от несанкционированного доступа и 2 уровень контроля отсутствия недекларированных возможностей. Мандатный контроль доступа к данным на уровне таблиц, столбцов записей и отдельных полей записей. Управление доступом к рабочим станциям и устройствам хранения информации. Контроль доступа к СУБД по расписанию. Управление протоколированием операций над БД (аудит). Аутентификация пользователей через LDAP, Kerberos, средствами операционной системы. Хеширование паролей по алгоритму FIPS 180-2 SHA-224.
18 марта 2016 года по решению Экспертного совета по российскому программному обеспечению при Минкомсвязи России СУБД ЛИНТЕР включена в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных (реестр российского ПО).
Репликация асинхронная (в том числе и двунаправленная), возможна репликация с другими БД через ODBC.
Имеет утилиты конвертации, работающие через ODBC и ADO.NET. Конвертер из DBF-формата. Конвертер модели данных (из ERwin в ЛИНТЕР).
Достоинства
- Российская разработка
- Она поддерживает SQL:2003.
- Облегчается конвертация при переходе с других СБУД
- Рекомендована «Единым реестром российских программ».
Недостатки
- Падение эффективности в случае высокой динамики изменений.
Идеально подходит для: отечественных организаций, которые работают с конфиденциальными и персональными данными.
9. РЕД База Данных
«РЕД База Данных» — российская СУБД, работает на всех основных платформах и ОС (Windows, Linux, BSD Unix, IBM AIX, HP-UX, Sun Solaris и т.д.). Система модульная. Имеет открытый исходный код.
Возможность «горячего» резервного копирования и инкрементного резервного копирования. Сертифицирована ФСТЭК России. Соответствует отечественным требованиям по защите информации.
Может использоваться при создании информационных систем до класса защищенности 1Г включительно и при создании информационных систем персональных данных до 1 класса включительно. Полное соответствие принципам атомарности, непротиворечивости, изоляции, долговечности (ACID).
Имеются модули сопряжения практически для всех используемых сред разработки (драйверы ODBC, JDBC, C/C++, C#, Java, Delphi, PHP, Python, Perl, VB, и т.д.), результатов тестов этих модулей и гарантия стабильной работы.
Возможность работы во «встроенном» в ПО (embedded) локальном режиме в виде библиотеки DLL без отдельной установки и настройки СУБД, в т.ч. поддержка встраивания в виртуальную машину Java.
Достоинства
- Российская разработка
- Соответствует отечественным требованиям по защите информации
- Высокое быстродействие, сравнимое с лидерами рынка.
- Возможность хранения базы данных в одном отдельном файле.
Недостатки
- Низкая распространённость.
Идеально подходит для: отечественных организаций (включая оборонные), которые работают с конфиденциальными и персональными данными.
Обсуждение
Если сравнивать популярность современных СУБД с точки зрения их распространенности, то можно увидеть следующую картину по состоянию на 2013 год (рис. 1).
Рис. 1. Распространенность современных СУБД по состоянию на 2013 г.
C течением времени картина распространенности СУБД изменилась и в 2017 году приняла следующий вид (рис. 2).
Рис. 2. Распространенность современных СУБД по состоянию на 2017 г.
Необходимо отметить, что в опросе принимали участие специалисты, непосредственно занимающиеся разработкой, внедрением и эксплуатацией той или иной СУБД.
Приведем сводную таблицу, в которой постараемся упорядочить все рассмотренные особенности каждого программного продукта (таблица 1).
Таблица 1. Сравнительный анализ параметров СУБД
Что такое СУБД
Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программно-языковых средств, позволяющих создать базы данных и управлять данными. Иными словами, СУБД — это набор программ, позволяющий организовывать, контролировать и администрировать базы данных. Большинство сайтов не могут функционировать без базы данных, поэтому СУБД используется практически повсеместно.
- Подробнее о СУБД
- SQL и реляционные БД: почему в них важно разбираться
- Наиболее популярные СУБД
Подробнее о СУБД
Основные функции СУБД:
- управление данными во внешней памяти (на дисках);
- управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
- журнализация изменений (сохранение истории), резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
- поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Каждая СУБД основывается на какой-либо модели данных, это является одним из признаков классификации. По модели данных СУБД бывают:
- Иерархические. В этой модели данных используется представление БД в виде древовидной структуры, состоящей из данных разных уровней.
- Сетевые. Данная модель является расширением иерархического подхода. Иерархическая модель подразумевает, что запись-потомок может иметь строго одного предка, в то время как в сетевой структуре потомок может иметь любое количество предков.
- Реляционные. СУБД, ориентированные на организацию данных как набор связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.
- Объектно-ориентированные. Для управления БД, основанными на объектной модели данных. Как правило основываются на объектно-ориентированных языках программирования.
- Объектно-реляционные. Объединяет в себе концепции реляционной модели с дополнительными объектно-ориентированными возможностями.
SQL и реляционные БД: почему в них важно разбираться
Сегодня по-прежнему наиболее популярными при создании веб-приложений и сервисов остаются реляционные базы данных. Для управления реляционными базами данных используется язык SQL (Structured Query Language — структурированный язык запросов). Изначально SQL был инструментом работы пользователя с базой данных, однако со временем язык усложнился и стал скорее инструментом разработчика, чем конечного пользователя.
Наиболее популярные СУБД
Различные рейтинги самых популярных СУБД возглавляют Oracle, MySQL , Microsoft SQL Server, PostgreSQL.
MySQL
Считается одной из самых распространенных СУБД. MySQL — реляционная СУБД с открытым исходным кодом, главными плюсами которой являются ее скорость и гибкость, которая обеспечена поддержкой большого количества различных типов таблиц.
Кроме того, это надежная бесплатная система с простым интерфейсом и возможностью синхронизации с другими базами данных. В совокупности эти факторы позволяют использовать MySQL как крупным корпорациям, так и небольшим компаниям.
Microsoft SQL Server
Как следует из названия, фирменная СУБД, разработанная Microsoft. Оптимальная для использования в операционных системах семейства Windows, однако может работать и с Linux.
Система позволяет синхронизироваться с другими программными продуктами компании Microsoft, а также обеспечивает надежную защиту данных и простой интерфейс, однако отличается высокой стоимостью лицензии и повышенным потреблением ресурсов.
В целом, однако, сохраняет свою популярность, в немалой степени из-за того, что продукты корпорации Microsoft используются многими компаниями.
PostgreSQL
СУБД PostgreSQL — еще одна популярная и бесплатная система. Наибольшее применение нашла для управления БД веб-сайтов и различных сервисов. Она универсальна, то есть подойдет для работы с большинством популярных платформ.
При этом PostgreSQL — объектно-реляционная СУБД, что дает ей некоторые преимущества над другими бесплатными СУБД, в большинстве являющимися реляционными.
Oracle
Первая версия этой объектно-реляционной СУБД появилась в конце 70-х, и с тех пор зарекомендовала себя как надежная, функциональная и практичная. СУБД Oracle постоянно развивается и дорабатывается, упрощая установку и первоначальную настройку и расширяя функционал.
Однако существенным минусом данной СУБД является высокая стоимость лицензии, поэтому она используется в основном крупными компаниями и корпорациями, работающими с огромными объемами данных.
Что такое база данных?
База данных — это упорядоченный набор структурированной информации или данных, которые обычно хранятся в электронном виде в компьютерной системе. База данных обычно управляется системой управления базами данных (СУБД). Данные вместе с СУБД, а также приложения, которые с ними связаны, называются системой баз данных, или, для краткости, просто базой данных.
Данные в наиболее распространенных типах современных баз данных обычно хранятся в виде строк и столбцов формирующих таблицу. Этими данными можно легко управлять, изменять, обновлять, контролировать и упорядочивать. В большинстве баз данных для записи и запросов данных используется язык структурированных запросов (SQL).
Что такое язык структурированных запросов (SQL)?
SQL — это язык программирования, используемый в большинстве реляционных баз данных для запросов, обработки и определения данных, а также контроля доступа. SQL был разработан в IBM в 1970-х годах. Со временем у стандарта SQL ANSI появились многочисленные расширения разработанные такими компаниями как IBM, Oracle и Microsoft. Хотя в настоящее время SQL все еще широко используется, начали появляться новые языки программирования запросов.
Эволюция базы данных
Базы данных значительно изменились с момента их появления в начале 1960-х годов. Исходными системами, которые использовались для хранения и обработки данных, были навигационные базы данных – например, иерархические базы данных (которые опирались на древовидную модель и допускали только отношение «один-ко-многим») и базы данных с сетевой структурой (более гибкая модель, допускающая множественные отношения). Несмотря на простоту, эти ранние системы были негибкими. В 1980-х годах стали популярными реляционные базы данных, в 1990-х годах за ними последовали объектно-ориентированные базы данных. Совсем недавно вследствие роста Интернета и возникновения необходимости анализа неструктурированных данных появились базы данных NoSQL. В настоящее время облачные базы данных и автономные базы данных открывают новые возможности в отношении способов сбора, хранения, использования данных и управления ими.
В чем заключается различие между базой данных и электронной таблицей?
Базы данных и электронные таблицы (в частности, Microsoft Excel) предоставляют удобные способы хранения информации. Основные различия между ними заключаются в следующем.
- Способ хранения и обработки данных
- Полномочия доступа к данным
- Объем хранения данных
Электронные таблицы изначально разрабатывались для одного пользователя, и их свойства отражают это. Они отлично подходят для одного пользователя или небольшого числа пользователей, которым не нужно производить сложные операции с данными. С другой стороны, базы данных предназначены для хранения гораздо больших наборов упорядоченной информации иногда огромных объемов. Базы данных дают возможность множеству пользователей в одно и то же время быстро и безопасно получать доступ к данным и запрашивать их, используя развитую логику и язык запросов.
Типы баз данных
Существует множество различных типов баз данных. Выбор наилучшей базы данных для конкретной компании зависит от того, как она намеревается использовать данные.
Реляционные базы данных
Объектно-ориентированные базы данных
Распределенные базы данных
Хранилища данных
Oracle NoSQL Database
Графовые базы данных
Это лишь некоторые из десятков типов баз данных, используемых в настоящее время. Другие, менее распространенные базы данных, предназначены для очень специфических научных, финансовых и иных задач. Помимо появления новых типов, базы данных развиваются в абсолютно новых направлениях — изменяются подходы к разработке технологий, происходят значительные сдвиги, такие как внедрение облачных технологий и автоматизации. В частности, в последнее время появились следующие базы данных.
Базы данных с открытым исходным кодом
Облачные базы данных
Многомодельные базы данных
Документные базы данных/JSON
Автономные базы данных
Что такое программное обеспечение базы данных?
Программное обеспечение базы данных используется для создания, редактирования и обслуживания файлов и записей базы данных, что упрощает создание файлов и записей, ввод данных, редактирование, обновление и отчетность. Программное обеспечение также помогает хранить данных, осуществлять резервное копирование и формировать отчетность, предоставлять управление множественным доступом и поддерживать безопасность. Сегодня надежная безопасность базы данных особенно важна, поскольку случаи кражи данных значительно участились. Программное обеспечение для баз данных иногда называют системой управления базами данных (СУБД).
Программное обеспечение баз данных упрощает управление данными, помогая пользователям хранить данные в структурированной форме, а затем получать к ним доступ. Обычно программа имеет графический интерфейс, помогающий создавать данные и управлять ими, и в некоторых случаях пользователи могут создавать собственные базы данных с помощью такого ПО.
Что такое система управления базами данных (DBMS)?
Для базы данных обычно требуется комплексное программное обеспечение, которое называется системой управления базами данных (СУБД). СУБД служит интерфейсом между базой данных и пользователями или программами, предоставляя пользователям возможность получать и обновлять информацию, а также управлять ее упорядочением и оптимизацией. СУБД обеспечивает контроль и управление данными, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, а также резервное копирование и восстановление.
В качестве примеров популярного программного обеспечения для управления базами данных, или СУБД, можно назвать MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, СУБД Oracle Database и dBASE.
Что такое база данных MySQL?
MySQL — это реляционная система управления базами данных с открытым исходным кодом на основе языка SQL. Она была разработана и оптимизирована для веб-приложений и может работать на многих платформах. Она обладает всеми возможностями которые требуются веб-разработчикам. База данных MySQL предназначена для обработки миллионов запросов и тысяч транзакций, поэтому ее часто выбирают компании электронной коммерции, которым требуется управлять большим количеством денежных переводов. Гибкость по мере необходимости — основная характеристика MySQL.
Многие ведущие веб-сайты и веб-приложения используют СУБД MySQL, в том числе Airbnb, Uber, LinkedIn, Facebook, Twitter и YouTube.
Использование баз данных для повышения производительности бизнеса и улучшения процесса принятия решений
Обширный сбор данных из Интернета вещей меняет действительность и производственный сектор по всему миру: современные компании имеют доступ к большему количеству данных, чем когда-либо прежде. Прогрессивные компании теперь могут использовать базы данных, чтобы от обычного хранения данных и базовых транзакций перейти к анализу огромных объемов данных из множества систем. Благодаря базам данных и другим средствам вычислений и бизнес-аналитики современные компании могут использовать собираемые ими данные для более эффективной работы, эффективного принятия решений, гибкости и масштабируемости. Сегодня важнейшим для коммерческих компаний является оптимизация доступа и пропускной способности для данных, что связано с постоянным ростом объема данных. Очень важно иметь платформу, способную обеспечить производительность, масштаб и гибкость, необходимые компаниям по мере их роста.
Автономная база данных способна значительно расширить эти возможности. Автономные базы данных автоматизируют дорогостоящие и длительные ручные процедуры, благодаря чему бизнес-пользователи могут сосредоточиться на работе со своими данными. За счет возможностей создания и использования баз данных пользователи приобретают контроль и автономию, поддерживая при этом важные стандарты безопасности.
Задачи для баз данных
Современные крупные корпоративные базы данных нередко поддерживают очень сложные запросы, и предполагается, что они должны предоставлять почти мгновенные ответы на них. В результате администраторы баз данных вынуждены применять самые разные методы для повышения производительности. Вот некоторые из наиболее распространенных вызовов, с которыми они сталкиваются.
- Значительно возросшие объемы данных. Стремительный рост данных от датчиков, подключенных приборов и десятков других источников заставляет администраторов искать способы эффективного управления и упорядочивания данных своих компаний.
- Обеспечение безопасности данных. В наши дни регулярно случаются утечки данных и хакеры становятся все более изобретательными. Сейчас как никогда важно обеспечить защиту данных, но в то же время их легкую доступность для пользователей.
- Удовлетворение растущих потребностей. В современной, динамичной бизнес-среде компаниям необходим доступ к данным в режиме реального времени – для своевременного принятия решений и использования новых возможностей.
- Управление и обслуживание базы данных и инфраструктуры. Администраторы базы данных должны осуществлять постоянный мониторинг базы данных на наличие проблем, выполнять профилактическое обслуживание, а также устанавливать обновления и исправления программного обеспечения. Но базы данных становятся все более сложными, объемы данных растут, и компании сталкиваются с необходимостью привлечения дополнительных специалистов для мониторинга и настройки баз данных.
- Устранение границ масштабируемости. Если бизнес хочет выжить, он должен развиваться, и возможности управления данными должны расти вместе с ним. Но администраторам баз данных очень сложно предугадать, какие мощности потребуются компании, особенно при использовании локальных баз данных.
- Соблюдение требований к размещению данных, суверенитету данных и времени ожидания. Для одних компаний предпочтительнее, чтобы базы данных работали в локальной среде. В таких случаях идеальным вариантом являются готовые системы, настроенные и оптимизированные для размещения баз данных.
Решение всех этих задач может занимать много времени и отвлекать администраторов баз данных от решения стратегических задач.
Как автономные технологии улучшают управление базами данных
Автономные базы данных — это модель будущего, представляющая исключительный интерес для компаний, которые хотят использовать лучшую из имеющихся технологий баз данных, при этом не сталкиваясь с проблемами при запуске и эксплуатации этой технологии.
Автономные базы данных используют облачные технологии и машинное обучение для автоматизации множества стандартных задач управления базами данных, таких как настройка, защита, резервное копирование, обновление и другие повседневные задачи администрирования. Благодаря автоматизации этой рутины администраторы баз данных могут сосредоточиться на более стратегической работе. Возможности самоуправления, самозащиты и самовосстановления автономных баз данных могут радикально изменить способы управления и защиты данных, улучшая эффективность, снижая затраты и повышая безопасность.
Дополнительные продукты
- Oracle Autonomous Database
- СУБД Oracle Database
- Oracle Exadata
- Oracle Autonomous Data Warehouse
Языки программирования для создания сайтов
Прежде чем приступать к изучению языков и написанию кода, важно разобраться в значении этих двух терминов. Фронтенд специалисты занимаются клиентской стороной – то есть тем, что увидит пользователь. Бэкенд – это программно-аппаратная часть сервиса, то, что работает на сервере. В зависимости от специализации программист задействует различные технологии создания сайта. Фронтенд-разработчики обычно не обходятся без HTML, CSS и JavaScript. Для Backend «must have» — PHP, Python, Ruby. Сразу скажем, что как такового лучшего языка программирования нет. Выбор специалиста зависит от текущих задач, поставленных целей и сложности проекта. В этой статье рассмотрим востребованные языки программирования, на которых сегодня пишут сайты и создают приложения.
8 самых популярных языков программирования
- Серверная платформа — более компромиссное по стоимости решение относительно ПК со стандартными компонентами, представляющее собой системный блок без наличия процессоров, планок оперативной памяти и прочих не опциональных для поддержания работы сервера компонентов.
- Программная часть — используемое в работе программное обеспечение.
- Серверная часть БД (базы данных) — SQL-сервер, представляющий собой высокий по мощности сервер с установленным ПО и представляющий собой систему управления базами данных (СУБД).
Перед выбором определенного языка программирования учитывайте упомянутые выше — серверную платформу, программную часть, наличие опыта написания кода, а также БД для серверной части. Взяв во внимание эти условия, вы сможете определить для себя, какой язык в конкретном случае наиболее предпочтительно использовать.
JavaScript
Один из самых распространенных языков. Часто начинающие программисты путают Java и JavaScript. Несмотря на созвучное название, это два совершенно разных языка. Область его применения обширна и практически безгранична. На JavaScript пишут серверные, мобильные и компьютерные приложения. Любой браузер и любая операционная система хорошо знакома с JavaScript. Все сценарии выполняются непосредственно в браузере устройства, пользователю не нужно предпринимать каких-либо действий. В большинстве случаев он используется для создания простых анимаций, скриптов и объектов пользовательского интерфейса.
PHP
Главное преимущество PHP – код языка не конфликтует с HTML версткой и может использоваться одновременно для разметки внешнего вида страницы с помощью HTML-тегов и функционала страницы php-частью. Он легок в освоении практически на всех этапах изучения. Отличается развитой поддержкой данных, подходит под аппаратные платформы и известные ОС. Этот язык программирования предназначен специально для работы на стороне сервера. Библиотека языка подходит для задач, выполняемых многократно во время разработки сайта.
Python
Этот язык многие специалисты считают идеальным в DataScience (методика анализа данных с использованием машинного обучения и искусственного интеллекта). Одним из главных плюсов Python считается его простота. При наличии желания, с его особенностями и тонкостями программирования сможет разобраться каждый желающий. К тому же Python способствует экономии времени программиста, так как предлагает большое число специальных библиотек с уже готовыми программными конструкциями.
Можно отметить и недостатки:
- У программиста появляется привычка к простоте. Работая с Python, специалист начинает искать такую же лаконичность в других языках, но не находит.
- Низкая скорость. Это интерпретируемый язык, что означает выполнение кода построчно, это приводит к потере времени. Впрочем, во многих проектах подобная особенность Python не приносит дискомфорт и не является критичной, так как разница не заметна глазу пользователя. Но уже это нельзя сказать в отношении крупных проектов с огромной базой данных. Разница будет ощутимая.
- Динамическая типизация. Программист может писать кратко, не объявлять тип переменной. Время экономится, но часто это приводит к появлению ошибок. Поэтому часто приходится делать дополнительные проверки.
Многие специалисты используют Python из-за его гибкости. Легко работает на серверах под управлением Linux и Windows.
Ruby
Основное назначение Ruby – формировать и программировать сайты, а также мобильные приложения. Вокруг языка Ruby сложилось мнение о его медлительности и невозможности масштабировать крупные проекты. В самом начале существования в плане производительности Ruby действительно уступал PHP и Python. Однако многочисленные обновления языка в корне исправили ситуацию, грядущие апгрейды должны принести и другие изменения – возможность работы с параллельными потоками. Медлительность работы современного приложения на Ruby целиком зависит от способностей программиста и правильности построения архитектуры. Из достоинств можно отметить легкость изучения языка начинающим специалистом, часто его используют благодаря простым методам записи.
С#
Язык программирования C# перенял многое от Java и C++. Больше половины его синтаксических возможностей идентичны с языком Java. Изначально использовался как средство разработки веб-сайтов. Отметим, что сегодня C# активно развивается, выходят обновления и дополнения, появились асинхронные методы, динамические связывания. Если сравнивать его с другими популярными языками, то можно отметить относительную молодость C#: его первая версия появилась в 2002 году.
Perl
Языки программирования для веб-разработки сложно представить без Perl. В самых истоках возникновения, Perl предназначался для избавления от необходимости написания различных программ и сценариев на разных языках, объединяя возможности системного администрирования и обработки документов в единую языковую среду. На текущий момент — Perl активно используется при написании интерактивных приложений, администрировании серверов и адаптирован ко всем популярным платформам — Windows, Mac и прочие.
Легко выделить основные преимущества Perl:
- наличие множества готовых библиотек;
- простота обработки большого объема данных;
- кросс-платформенность;
- поддержка работы с регулярными выражениями;
- свободный синтаксис.
Но из преимуществ образуются небольшие недостатки. Наличие большого числа библиотек затрудняют поиск одного конкретного модуля, нужного программисту, что может тормозить процесс работы.
Java
Язык, зачастую используемый в целях создания мобильных приложений, сетевых программ. Считается основным языком разработки для Android. Язык идет в ногу со временем и сегодня актуален как никогда. Он включает объектно-ориентированное программирование (ООП) — методику упрощения сложного кода, при котором участок кода с конфликтующими друг с другом функциями делится на независимые объекты, каждый из которых содержит в себе те же функции и данные, которые активируются при непосредственном обращении к ним, а не одновременно, создавая конфликт (как при процедурном программировании). К прочим достоинствам Java стоит отнести безопасность, надежность и простой синтаксис.
SQL
Язык SQL это основа многих СУБД (система управления базами данных), он отвечает за структурирование, запись и чтение данных с диска. Считается важной частью программирования. Используется не только программистами, но и админами БД. Это первый и пока что основной язык для работы с БД, получивший повсеместное распространение.
Но SQL отличается и некоторыми недостатками. В первую очередь это сложность. Язык задумывался как средство работы конечного пользователя, но стал настолько непростым, что превратился в инструмент, используемый сегодня разве что программистами. Специалист обязательно должен знать SQL если в веб-разработке используется любая из базы данных – MySQL, Oracle. Умение работать с SQL обычно отличает профессионала от дилетанта.
Заключение
Задача любого языка программирования состоит в описании доступным способом содержимого страницы. Все они ориентированы под конкретные запросы пользователя и разработчиков, занимающихся созданием веб-сайта. Каждый из перечисленных языков отличается свойственными только ему плюсами и минусами.
Если же у Вас возникла необходимость в разработке сайта, обращайтесь к нам. У нас более 1000 реализованных веб-проектов и штат квалифицированных разработчиков, будем рады помочь в реализации проекта.